Geowetenschapper Everett Shock van de Arizona State University heeft samengewerkt met een team van levenswetenschappers van de Montana State University om een ​​puzzel te ontdekken op het kruispunt van geochemie en biologie.

De puzzel, die nog geen oplossing heeft, is:Waarom zou een micro-organisme dat gedijt in een warmwaterbron zijn energie putten uit bronnen van lage kwaliteit in plaats van rijke?

Schok, die een professor in geochemie is in ASU's School of Earth and Space Exploration en de School of Molecular Sciences, heeft lange tijd vragen over bewoonbaarheid bestudeerd zoals ze van toepassing zijn op het leven op aarde, en het potentieel voor leven op andere planeten.

"Het team isoleerde dit organisme, die lid is van het geslacht Acidianus, uit een warmwaterbron in Yellowstone National Park en gekweekt in het laboratorium, " zei hij. "Daar kreeg het de keuze uit drie verschillende geochemische energiebronnen."

Deze microbe, Schok zei, energie kan halen uit het combineren van waterstof met zwavel, of waterstof met ijzer, of zwavel met ijzer. In de experimenten die het team uitvoerde, waterstof en zwavel leverden de minste energie, terwijl waterstof en ijzer het meest leverden.

"Verrassend genoeg, het organisme groeide het best op de laagste energievoorraad - en het groeide het slechtst met het rijkste energiemateriaal, ' zei Schok.

Het rapport van de wetenschappers is op 3 juli gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen . De hoofdauteur is Maximiliano Amenabar van de Montana State University; naast Schok, de andere auteurs zijn Eric Roden (Universiteit van Wisconsin), en John Peters en Eric Boyd (beiden in de staat Montana).

Rijke voeding:genetisch duur?

"De resultaten waren nogal contra-intuïtief, " zei Shock. "Het is niet meer dan normaal om te verwachten dat in elke omgeving, de 'big deal' energiebronnen zullen de meeste organismen ondersteunen, en de zwakke bronnen - nou ja, je vraagt ​​je af of ze überhaupt iets steunen."

Het blijkt, hij legde uit, dat in genetische zin, het kan kostbaar zijn voor het organisme om achter de grote energievoorziening aan te gaan.

"Het is als mijnbouw, "zei hij. "Je kunt een rijke ertsafzetting hebben, maar als het extraheren meer kost dan je ervoor kunt krijgen, het is niet de moeite waard om na te streven."

En in termen van micro-organismen, Schok zei, "biologische kosten kunnen neerkomen op beschikbaarheid. Misschien is de laag-energetische bron betrouwbaarder van aard dan de hoog-energetische bron."

Shock suggereerde dat betrouwbaarheid het metabolisme van het micro-organisme zou kunnen "afstemmen" op de energiebron die altijd beschikbaar is.

Maar blijkbaar niet uitsluitend, hij voegde toe. “Het organisme is ook in staat om deze andere energiebronnen te gebruiken. misschien kost het meer werk om ze te gebruiken, dus het organisme groeit langzamer mee."

De focus van toekomstig onderzoek naar dit organisme zal zijn om de energetische kosten in detail te beoordelen. Het onlangs voltooide genoom zal het onderzoek helpen..

Schok concludeerde, "We weten niet zeker waarom dit organisme het beste gedijt op energiezuinige voedselbronnen, maar nu wordt het de taak om dat uit te zoeken."